创新之法:通过二氧化碳动力学法精准测算术后心脏患者混合静脉血氧饱和度

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:Intensive Care Medicine Experimental 2.8

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  在重症监护中,监测心脏输出量(CO)和混合静脉血氧饱和度(SvO2)对评估氧供意义重大,但传统肺动脉导管测量法有创。为寻替代方案,研究人员开展 “二氧化碳动力学法计算术后心脏患者混合静脉血氧饱和度的验证” 研究,结果显示该法与传统测量法一致性良好,有望助力临床精准监测。

  在重症监护领域,对于患有心肺功能受损的患者而言,确保充足的氧气供应是治疗的关键所在。心脏输出量(Cardiac Output,CO)和混合静脉血氧饱和度(Mixed Venous Oxygen Saturation,SvO2)是评估全身氧气输送及其充足程度的关键生理变量。以往,测量这些变量的临床参考标准是肺动脉热稀释法(Pulmonary Artery Thermodilution,COTD )和插入肺动脉导管后的多波长血氧血气分析法(Multi-wavelength Oximetry Blood Gas Analysis,PAC-SvO2) 。然而,这种侵入性操作存在一定风险,如今在很大程度上已被超声心动图和脉搏轮廓分析等方法所取代,而 SvO2也常被忽视,由动脉乳酸水平等灌注指标替代。因此,寻找一种能提供类似全身氧合信息,且具有可接受精度和准确性的非侵入性替代方法,对临床治疗意义重大,这也促使了本次关于二氧化碳动力学法(Capnodynamic Method)的临床验证研究的开展。
来自瑞典卡罗林斯卡学院、Maquet Critical Care AB、澳大利亚新南威尔士大学和利物浦医院的研究人员共同参与了此项研究。研究成果发表在《Intensive Care Medicine Experimental》杂志上。该研究表明,在血流动力学稳定的术后心脏患者中,通过二氧化碳动力学法计算的混合静脉血氧饱和度(CAPNO-SvO2)与肺动脉血样的 CO-oximeter 分析结果之间具有良好的一致性,偏差接近零,一致性界限小于 10%,这一结果证实了研究假设。同时,有效肺血流量(Effective Pulmonary Blood Flow,EPBF)与热稀释心输出量(Cardiac Output by Thermodilution,COTD )具有一致性,但受肺分流的影响。这一研究成果为临床提供了一种近乎连续、非侵入性的监测方法,有助于及时了解患者的全身氧平衡状况,在不改变标准临床设备的前提下,为临床治疗决策提供重要依据。

研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,利用定制的呼吸模式和改良的研究呼吸机,通过二氧化碳动力学法实现对有效肺血流量的连续、无创测量;其次,在不同呼气末正压(Positive End-expiratory Pressure,PEEP)水平下,同步采集肺动脉导管的混合静脉血样进行血气分析,获取 PAC-SvO2,并进行肺动脉热稀释测量获取 COTD;最后,运用 Bland–Altman 方法等统计手段,分析 CAPNO-SvO2与 PAC-SvO2 、EPBF 与 COTD之间的一致性 。

研究结果如下:

  1. 患者基本情况:47 名患者符合研究标准,共纳入 185 对数据进行分析。患者平均年龄 65 ± 11 岁,以男性居多(68%),冠状动脉搭桥手术(Coronary Artery Bypass Grafting,CABG)是最常见的手术(64%) ,入院时 SOFA 评分中位数为 10 [9 - 12]。
  2. 混合静脉血氧饱和度一致性分析:CAPNO-SvO2与 PAC-SvO2的偏差为 - 0.02 [95% CI - 0.96 - 0.91]%,一致性界限为 8.8 [95% CI 7.7 - 10]% 和 - 8.9 [95% CI - 10 - - 7.8]%,相关系数 r = 0.77(95% CI 0.70 - 0.82,p < 0.0001) ,百分比误差始终小于 20% 。这表明 CAPNO-SvO2与 PAC-SvO2具有良好的一致性。
  3. 有效肺血流量与热稀释心输出量一致性分析:EPBF 与 COTD的偏差为 - 0.41 [95% CI - 0.55 - - 0.28] L?min-1,一致性界限为 0.56 [95% CI 0.41 - 0.75] L?min-1和 - 1.38 [95% CI - 1.57 - - 1.24] L?min-1,相关系数 r = 0.85(95% CI 0.80 - 0.88,p < 0.0001) ,百分比误差始终小于 30% 。说明两者虽存在一定偏差,但仍具有一定的一致性。
  4. 不同指标在肺泡复张后的变化:肺泡复张后,EPBF 显著增加(平均变化 0.38 [95% CI 0.20 - 0.56] L?min-1,p < 0.01),而 CAPNO-SvO2、PAC-SvO2和 COTD均无显著变化。

研究结论和讨论部分指出,该临床验证研究达到了主要目的,即 CAPNO-SvO2与 PAC-SvO2在血流动力学稳定的术后心脏患者中具有良好的一致性,偏差极小且一致性界限在临床可接受范围内。同时,EPBF 与 COTD的比较也显示出两者的一致性受肺分流影响。然而,研究也存在一定局限性,如二氧化碳动力学法依赖于控制机械通气和患者与呼吸机的同步性,研究样本量未达到预期,且未对术后三尖瓣反流等因素进行评估。尽管如此,该研究结果仍表明二氧化碳动力学法为临床提供了重要的氧平衡信息,在特定患者群体中具有潜在的应用价值,其追踪变化的能力以及在其他 ICU 患者中的应用还需进一步研究。这一研究成果为重症监护领域的氧合监测提供了新的思路和方法,有望推动临床治疗的精准化发展。
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